雅丹地貌

雅丹地貌是一种典型的风蚀性地雅丹魔鬼城貌。“雅丹”在维吾尔语中的意思是“具有陡壁的小山包”。现泛指干燥地区一种风蚀地貌，河湖相土状沉积物所形成的地面，经风化作用、间歇性流水冲刷和风蚀作用，形成与盛行风向平行、相间排列的风蚀土墩和风蚀凹地（沟槽）地貌组合。

20世纪初，中外学者发现并命名了雅丹地貌，该事件后来入选了《中国国家地理》杂志社与中国地理学会共同发起了“中国地理百年大发现”评选。

中文名 雅丹地貌 外文名 Yardang Landform 俗    称 魔鬼城 属    性 风蚀地貌

20世纪初，赴罗布泊地区考察的中外学者，在罗布荒原中发现大面积隆起的土丘地貌，当地人称 “雅尔当”，即维吾尔语中“陡峻的土丘”之意。发现者将这一称呼介绍了出去，以后再由英文翻译过来，“雅尔当”变成了“雅丹”。从此，“雅丹”成为这一类地貌的代名词。继罗布荒原发现雅丹地貌之后，在世界干旱区许多地方，又发现了许多类似地貌，均统称为雅丹地貌。[1] 

雅丹地貌

这一说法被地理学界广泛认同。2009年值新中国成立60周年、中国地理学会成立百年、我国近现代地理学创立和发展百周年之际，《中国国家地理》杂志社与中国地理学会共同发起了“中国地理百年大发现”的评选活动。[2]  其中就包括：20世纪初，中外学者发现并命名了雅丹地貌。

形成年代编辑

对雅丹形成年代研究的方法主要有4种:

(1)实地调查和观测现代风蚀速率来间接推算其形成年代。如夏训诚根据罗布泊楼兰古城的建筑物遗址风蚀调查结果,认为该区的风蚀速率为0.24～0.47cm/a,那里的雅丹是近千年的风蚀产物;西班牙埃布罗低地雅丹区域倾倒的石膏废弃物上形成的雅丹,Gutiérrez-Elorza等认为其形成不到100a。[3] 

(2)获取雅丹地貌顶部的地层年代推算雅丹地貌的形成年代。如Clarke等用红外释光法对美国莫哈维荒漠1m高的小型雅丹进行测年,得出其形成时间不到250a。[3] 

(3)对雅丹地区内存在的文物测年来推断雅丹形成年代。Bohlin和Hoerner分别对罗布泊和敦煌附近细沙中的陶器进行定年,认为那里的中型雅丹在1.5～2.0kaBP开始形成。[3] 

(4)通过分析雅丹周边沙漠的形成年代,洞穴堆积物等记录的区域地质历史时期气候变化和前人的气候变化研究成果,间接推断雅丹形成年代,这也是学者们应用比较多的方法之一。如El-Baz等根据区域地质历史时期的气候变化,认为埃及西部荒漠大型雅丹的风蚀历史可上溯到中新世晚期或上新世早期;Beadnell、Peel[89]和Hagedorn认为非洲撒哈拉中型雅丹是在新石器洪积期之后形成的;Haynes认为撒哈拉东部的雅丹地貌是在4.5kaBP开始的极端干旱期形成的;Washington等认为乍得Bodele低地4m高的雅丹可能形成1.2～2.4kaBP;Goudie通过对非洲纳米布沙漠形成年代来推测纳米比亚海岸的大型雅丹可能形成于数百万年前;Inbar等认为阿根廷PayunMatru火山区玄武岩上的雅丹形成于干旱而多风的更新世晚期—全新世初期;Vincent等根据洞穴堆积物记录的气候变化情况,推断沙特阿拉伯西北部寒武纪—奥陶纪砂岩的雅丹地貌在400kaBP开始形成;郑本兴等通过分析周边区域地质历史演化与前人研究结果,认为敦煌雅丹地质公园的雅丹地貌是晚更新世中晚期开始切割的。[3] 

除上述方法的单独应用外,还有学者组合应用这些方法来推断雅丹的形成年代。如Al-Dousari等通过综合前人区域气候研究,结合实地观测风蚀速率,推算出科威特Um Al-Rimam低地雅丹的形成年代为44～1 500aBP。[3] 

雅丹地貌是侵蚀地貌,不同于堆积地貌,其形成年代不同于雅丹地层的年代,地层开始被切割的年代才是雅丹开始形成的年代。因此,雅丹形成年代的断定存在很大的难度,还没有直接的方法来测定其形成年代,这也是雅丹地貌研究的难点。只有通过一系列的间接方法来推测其形成的大致年代,但准确性欠佳。由于不同或同一区域的岩性、动力、气候和规模存在差异性,雅丹地貌的形成年代也是千差万别的。[3] 

雅丹的分类编辑

雅丹分类的目的是将众多形态、规模、年代及发育阶段和成因不同的雅丹地貌分别归类并确定它们在雅丹地貌分类系统中的位置和联系。由于采用的分类原则不同,各种分类系统也有差异。[3] 

从已有研究来看,国内有3种分类系统。其中陈宗器按大小与形成年代将雅丹按形态分为迈赛(mesas,平顶山)和雅丹(yardangs)；夏训诚按成因把雅丹分为风蚀为主的雅丹、水蚀为主的雅丹和先水蚀后风蚀的雅丹三类；郑本兴按雅丹地层地球化学组成不同形成的颜色差异分为黄色雅丹、白色雅丹和黄色雅丹。[3] 

国外有2种分类系统,除了Cooke等按雅丹形态大小分为小、中、大三类雅丹外,需要重视的是Halimov等根据形态和发育阶段,定性和定量相结合的原则,对柴达木盆地雅丹地貌提出的分类系统,在当前雅丹地貌分类研究中值得借鉴。[3] 

形成发育条件编辑

岩性条件

岩性条件是雅丹形成发育的基础。因对雅丹的定义不一致,雅丹形成发育可以在不同硬度和不同时代的岩石上。也有学者认为除硬度外,岩性中还应考虑其结构,并做了研究。如Goudie认为形成雅丹的岩体岩性相对一致,构造简单,但有便于下切的节理发育。夏训诚认为具有泥岩和砂岩互层的河湖相沉积物,泥岩层内发育有便于侵蚀的水平与垂直节理。[3] 

环境条件

目前发现的绝大多数雅丹分布在极端干旱区，年降水量小于50毫米,植被稀少的平原地区,风蚀作用强烈;或较为湿润的洼地,盐类风化作用、地下水作用强烈的地区。很多学者根据地质历史时期气候变化研究,推断高大的雅丹是在更新世冰期干冷多风的气候环境下形成的，或更早的干旱气候环境下形成的。[3] 

动力条件

动力条件是雅丹地貌形成的关键因素,现在主要集中于外营力条件的研究,包括风力和水力等方面。[3] 

雅丹分布于极端干旱区,风力作用是其主要外动力。大多数学者认为单一风向的强风是雅丹形成的主要外营力,也有学者研究认为部分雅丹的形成是由2组风向相反的风况所致。对风蚀的2种作用方式———吹蚀和磨蚀的作用机理,不同的学者也有不同的认识。El-Baz等认为吹蚀作用在不同岩性的雅丹上作用大不相同,在坚硬的岩石雅丹上,吹蚀作用不明显;McCauley等认为松软岩体上平滑且具有流线型外形的雅丹是吹蚀作用的结果。Hobbs、Hagedorn和Grolier等认为磨蚀作用主要表现在雅丹整体形态与坡脚岩体颜色变化上,迎风端及两侧下部的抛光面和风蚀槽是由磨蚀作用形成的,并导致迎风端和两侧槽地的下切;但Whitney认为风力磨蚀太强则会导致风蚀槽的破坏,二次流形成的漩涡和携带的粉细沙等悬浮物质作用于岩体而形成风蚀槽,并将这种二次流命名为界面流(interfacialflow),认为是它携带微小颗粒磨蚀整个雅丹体。对风的吹蚀和磨蚀这2种作用方式的相对重要性,亦有不同观点。对于美国加州的罗格湖区雅丹,McCauley等认为是吹蚀作用形成了平滑的流线型垄岗,而磨蚀作用则导致迎风端及两侧的下切,使雅丹间槽地变低;Ward等则认为磨蚀在槽地和垄岗的初期形成阶段起到了很重要的作用,此后吹蚀作用不断加强,并与磨蚀作用一起形成“风动力形态”(即流线型);而Blackwelder认为罗格湖区低矮的圆形雅丹是其两侧与顶部随气流跃移的沙粒磨蚀而形成的。[3] 

雅丹地貌：新疆五彩滩

雅丹地貌：新疆五彩滩(20张)

洪水作用也是重要的外营力。但对于洪水对雅丹的作用机理,也存在不同的看法:大部分学者认为,在雅丹形成初期,风沿着洪水形成的冲沟吹蚀,使冲沟不断加宽加深。也有学者认为,在雅丹形成之后,洪水还会再次侵蚀雅丹间槽地,并在雅丹坡面上发育密集的切沟。同时,也有学者提出洪水在雅丹形成过程中存在正反两种作用,认为强烈的洪水作用会起到破坏雅丹的作用。[3] 

除上述定向动力条件外,部分雅丹形成过程中，还存在其他非定向营力,如风化作用、重力坍塌、盐类风化和龟裂等。[3] 

各营力在雅丹形成发育过程中各阶段的相对作用亦不同。Goudie认为磨蚀作用在雅丹地貌形成初期及对相对高度较低的雅丹作用强烈;吹蚀对岩性较软的沉积地层作用明显;流水侵蚀切割作用,特别是山区暴雨洪水作用在雅丹形成初期起到很重要的作用,为风的作用提供通道;而盐类风化和干湿变化为风力搬运提供了大量的碎屑物质。在雅丹形成后,重力坍塌也逐渐成为重要的外营力因素。[3] 

在雅丹地貌形成发育条件研究中,首先,定量研究十分薄弱。目前仅有Ward等对吹蚀作用进行了风洞模拟实验,而定量研究各条件,尤其是动力条件对雅丹形成发育过程的影响对理解雅丹发育模式至关重要。其次是缺乏长期监测。还没有报道在雅丹分布区建立长期的观测场,对雅丹形成发育过程及其环境要素进行观测。再次,对雅丹形成发育的内营力作用重视不够。雅丹发育的内营力主要有构造抬升、沉降、褶皱、断层和节理等,这些内营力因素对雅丹形成发育的地质基础和对雅丹形成发育过程起到控制作用。如构造下沉,则导致地下水位升高,进而使雅丹底部遭受地下水浸泡,降低粘结系数,最终导致重力坍塌,快速走向衰亡;若构造抬升过高,则使雅丹发育的地层离地下水位太深,风化作用和风蚀作用则会更强,也会导致雅丹地貌衰亡。[3] 

形成发育过程编辑

雅丹的形成发育过程研究,主要采用以下2种方法,一种是野外考察基础上的理论推断分析,一种是实验模拟。[3] 

许多学者利用第一种方法对雅丹地貌的发育过程做出了推断,所得出的结论都是大同小异,比较有代表性的模式有以下2种:[3] 

一是夏训诚通过对中国罗布泊地区雅丹地貌野外考察和理论推断,认为其发育过程分为4个阶段。第一阶段为表面风化破坏阶段,主要作用是风化作用,产生许多水平和垂直节理,使下伏的疏松沙层逐渐暴露地表,为外营力侵蚀创造有利条件;第二阶段为雏形雅丹地貌形成阶段,经风化作用形成的碎屑物质在风力或流水作用下被搬运,使地表起伏不平,但相对高差不到1m;第三阶段是雅丹形成阶段,因地表起伏和节理扩大,更有利于风化剥蚀作用,使表层泥岩逐渐消失,沙层直接暴露在地表,侵蚀速度加快,低洼处不断加深和扩大,而凸起的部分因受泥岩保护而侵蚀相对微弱,形成相对高差数米到数十米的土丘与沟谷相间的地貌组合;第四阶段是雅丹地貌消失阶段,不断的外力作用使凸起部分的面积不断缩小,低洼面积不断扩大,形成孤立的小丘,其下部的沙层因风蚀等被掏空,进而发生块体运动,面积逐渐减小,高度也不断下降,最后消失。[3] 

二是Halimov等通过对柴达木盆地雅丹地貌的研究,认为在发育的各阶段具有代表性的地貌形态,并且存在逻辑循环。他们认为扇缘或古湖床平原面受构造隆升后,在外营力作用下形成方山状雅丹,再逐渐演化为长垄状、平顶塔状和金字塔状,平顶塔状最后也演变为金字塔状,在此过程中,雅丹地貌是逐渐增高的。而古湖床平原面受盐构造褶皱影响,在外营力作用下形成犬牙状,并进一步发展为锥状,此过程中雅丹也是增高的。另外,扇缘或古湖床平原面在外营力作用下,形成逐渐增高的拱背状雅丹,此后高度降低,形成鲸背状雅丹,而长垄状雅丹和鲸背状雅丹进一步降低,形成低矮流线鲸背状,最后全部消失,形成新平原。但Gutiérrez-Elorza等强调在该循环中应考虑构造因素,其将破坏这种循环过程。[3] 

实验模拟的发育模式主要是通过风洞实验得出的。Ward等将中细粒石英砂、玉米粉以及咖啡渣按1∶1∶1的比例混合并制作成雅丹模型,进行风洞模拟实验。通过对不同形状模型的风洞模拟实验,得出了风蚀部位的先后次序依次是迎风侧棱角部位、迎风坡面、背风侧棱角及模型两侧、背风坡面。各种形状的模型,最后稳定形态的长宽比为4∶1,风蚀的速率也逐渐降低。同时认为迎风端主要发生磨蚀作用,而中部和背风端主要发生吹蚀及回流和涡旋作用。[3] 

虽然诸多学者对雅丹形成发育模式进行了研究,但大多数只是在野外调查基础上的理论推断,对磨蚀、洪水和坍塌等在模式中的作用缺乏定量研究,对这些营力条件相互叠加后在形成发育过程中的作用研究少之又少。此外在模式中对内营力作用考虑较少。[3] 

空间分布编辑

全球分布特征

各学者的概念不同，加之技术手段的不断更新和研究的深入，雅丹地貌在各地陆续得到发现，分布地点也在不断增多。目前，除大洋洲和南极洲外，其他各大洲均有发现。主要分布于降雨稀少、植被稀疏、风蚀作用强烈的干旱区和极端干旱区的沙漠边缘，如西亚(特别是阿拉伯半岛)和中亚，非洲撒哈拉沙漠和纳米布沙漠，北美西部荒漠地区、南美洲西部海岸荒漠区，欧洲西班牙的埃布罗低地。中国主要分布在新疆罗布泊、哈密、疏勒河中下游地区、柴达木盆地和内蒙古乌蒙等地。雅丹地貌发育的物质基础广泛，有河湖相沉积物,也有火成岩、变质岩等;组成物质地质年代跨度大,从全新世到元古代均有报道。[3] 

据一些研究报道，在地外行星上也分布有类雅丹地貌，如在火星赤道附近AmazonisPlanitia地区的梅杜莎槽沟层(MedusaeFossaeFormation)上也有大面积的分布。[3] 

分布列表

亚洲

中国新疆罗布泊孔雀河下游龙城雅丹地貌中晚更新世河湖相泥岩、砂质泥岩、砂岩

中国新疆罗布泊孔雀河下游楼兰古城雅丹地貌中晚更新世湖相富含石膏层的浅棕色泥岩

中国新疆罗布泊白龙堆雅丹地貌中晚更新世湖相灰白色砂泥岩夹石膏层

中国敦煌雅丹国家地质公园(三垄沙雅丹地貌)中晚更新世河湖相浅棕色泥岩和砂岩互层

中国新疆阿奇克谷地雅丹中晚更新世河湖相灰白色泥岩和砂岩互层

中国新疆乌尔禾魔鬼城中生界白垩系吐谷鲁群的灰绿色、棕红色泥岩、砂质泥岩、砂岩、砾岩

中国新疆奇台魔鬼城侏罗纪、白垩纪的陆相地层

中国新疆五彩湾雅丹地貌中—上侏罗统石树沟群泥岩夹砂岩、含砾砂岩

中国新疆哈密五堡魔鬼城古近系—新近系粉红色、灰白色砂岩、泥岩和砂砾岩水平地层

中国新疆哈密十三间房白垩系、侏罗系和古近系—新近系白色、红色砂岩、泥岩和砂砾岩层

中国甘肃瓜州布隆吉雅丹晚更新世粘土和亚粘土组成的河流淤积层

中国甘肃瓜州桥湾古城雅丹晚更新世粘土和亚粘土组成的河流淤积层

中国甘肃瓜州双塔水库西晚更新世粘土和亚粘土组成的河流淤积层

中国甘肃瓜州锁阳城南晚更新世洪积层

中国甘肃瓜州百齐堡全新世冲积层

中国柴达木盆地（俄博梁、一里坪、南八仙）西北第三纪泥岩、粉砂岩和砂岩

中国内蒙古乌盟后山地区第四纪冲积物和风积物

中国广东惠来靖海资深园晚更新世中晚期的风沙沉积物(老红砂)

蒙古东戈壁省TavanHar上白垩纪砂岩和泥岩

塔吉克斯坦喀拉—布拉第四纪冲积物

印度杰伊瑟尔梅尔始新世石灰岩

阿富汗哈姆恩第四纪沉积物与湖相沉积物

伊朗卢特沙漠更新世泥质粉砂岩和含石膏的砂岩

叙利亚固结沙丘

巴林风成沉积岩与始新世石灰岩

阿曼沃希拜沙漠风成沉积岩

沙特阿拉伯北部寒武纪—奥陶纪砂岩和其他基岩

科威特北部Um Al-Rimam低地中新世中期砂岩,渐新世—中新世晚期钙质岩和第四纪沉积物[3] 

非洲

马里全新世湖相沉积物

埃及哈里杰全新世湖泊与沼泽相沉积物

埃及费拉菲拉干湖盆沉积物;全新世湖相沉积物

埃及达赫莱地区早第三纪石灰岩

埃及西部沙漠硅化石灰石,湖相沉积岩和白垩石灰岩;结晶石灰岩、砂岩、页岩和花岗岩

埃及西奈半岛努比亚组砂岩

纳米比亚南部火山侵入岩、片岩、流纹岩、砂岩和白云岩等;古老的复杂结晶变质岩

纳米比亚北部库内纳尔格元古代Swakop组火成岩和变质岩(片岩、大理岩、千枚岩等)

乍得博尔库古生代和下中生代砂岩[3] 

北美洲

美国罗格湖中等固结的更新世近岸和湖岸线沉积物(砾、砂、粉砂和粘土沉积物)

美国南达科他州页岩

美国加利福尼亚州莫哈维全新世干湖盆沙丘沉积

美国科罗拉多高原纳瓦霍组砂岩和中生代泥岩和粉砂岩[3] 

南美洲

秘鲁北部塔拉拉上始新世—古新世页岩和砂岩

秘鲁中部帕拉卡斯—伊卡谷地第三纪页岩、粉砂岩和砂岩

秘鲁皮斯科海相沉积物

阿根廷门多萨PayunMatru火山区火山凝灰岩和火山熔岩

智利、玻利维亚和阿根廷的安第斯山中段不同硬度的火山凝灰岩[3] 

欧洲

西班牙埃布罗低地中新世石灰岩和石膏,未固结的湖相沉积物[3] 

地外行星

火星AmazonisPlanitia地区梅杜莎槽沟层[3] 

中国最美雅丹地貌编辑

乌尔禾

第一名：乌尔禾 最瑰丽的岩石雅丹 风受坎坷不喜平

风受坎坷不喜平在克拉玛依市乌尔禾乡东南三公里，有一处独特的风蚀地

雅丹地貌

雅丹地貌

貌，定名为风城，人们习惯称它为“魔鬼城”。风城地处风口，四季多风。每当大风到来，黄沙遮

中国乌尔禾雅丹地貌图

中国乌尔禾雅丹地貌图(13张)

 天，大风在风城里激荡回旋，凄厉呼啸，如同鬼哭狼嚎，令人毛骨竦然，“魔鬼城”因此而得名，蒙古语称风城为“苏木哈克”，哈萨克语为“沙依坦克尔 西”，其意皆为魔鬼。方圆约10平方公里，地面海拔350米左右。据考察，大约一亿多年前的白垩纪时，这里是一个巨大的淡水湖泊，湖岸生长着茂盛的植物，水中栖息繁衍着乌尔禾剑龙、 蛇颈龙、恐龙、准噶尔翼龙和其它远古动物，这里是一片水族欢聚的“天堂”，后来经过两次大的地壳变动，湖泊变成了间夹着砂岩和泥板岩的陆地瀚海，地质学上称它为“戈壁台地”。

白龙堆

雅丹地貌

雅丹地貌

第二名：白龙堆 最神秘的雅丹 群龙聚首天涯白龙堆雅丹为罗布泊三大雅丹群之一，在历史书籍上常被提及，它位于罗布泊东北部，是一片盐碱地土台群，绵亘近百公里，由于白龙堆的土台以砂砾、石膏泥和盐碱构成，颜色呈灰白色，有阳光时还会反射点点银光，似鳞甲般，故被古人将这片广袤的雅丹群称为“白龙”。从远处望去，白龙堆就象一群群在沙海中游弋的白龙，白色的脊背在波浪中时隐时现，首尾相衔，无边无际，气势雄伟。

三垅沙

第三名：三垅沙 最壮观的雅丹 戈壁的舰队

雅丹地貌

雅丹地貌

三垄沙雅丹群位于玉门关以西的戈壁荒漠中，由于地处三垄沙雅丹边缘，因此被称为三垄沙雅丹。三垄沙是一条横亘于罗布迫东部地区的流动沙丘带，至今仍受东北风的影响，随时游动。这条沙漠带长约百公里，宽约数公里，在汉代土梁道的沙带最窄，约200米。遇到起风，沙如游蛇，在风口中行走，细沙会沿足盘旋到膝盖处。民间有谚语道：急走流沙慢走水。三垄沙雅丹东西长约10公里，南北宽约10公里，面积约100平方公里。土台高达15—20米，大多土台可长达200米。所有的土台都呈长条状东西排列，犹如茫茫沙海中的一群巨鲸，或联合舰队的一列列战舰在游弋，气势磅礴。其成因有不同的说法，但大多数人认为属洪水冲蚀为主，在加上风的作用形成。土台的结构多已沉积层黄土形成，有不同的颜色，在早午晚太阳的光线的作用下，产生不同的色彩世界，奇幻无群。这里自古就是丝绸之路的必经之地，运气好的话，你还可以在这里捡到文物；但这里也被称为魔鬼出没的地方，因土台形状近似，走进之后容易迷路，若碰上沙暴，风声如同鬼哭，令人心惊胆战。